书城科普读物低碳环境
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第10章 昨天的美丽,今日的危机(5)

82个位于森林带范围内的国家已经完全失去了未受侵扰的原始森林,而且那些依然拥有大面积原始森林的地区,也面临着被毁灭的命运。例如在全世界森林消失速度最快的亚太天堂雨林,如果现在不停止猖獗的非法和破坏性的采伐,原始森林将会在未来10年内从地球上消失。

即将消失的版图

马尔代夫是印度洋上的一串明珠:1190个苍翠群岛镶嵌在蔚蓝的海面上,如同珍珠一样光彩夺目。这里被称为“人间天堂”。不过,一个残酷的事实是,马尔代夫的美景全部位于低海拔,全国平均高度仅高出海面1.5米,80%的国土不高于1米。如果联合国对全球暖化下海面上升速度计算准确的话,最快一个世纪,这些岛屿将被海水逐一吞噬。

秘鲁的冰川在融化

数百年来,朝圣者都会来到南美洲安第斯山脉高处的Sinakara Valley山谷,在Qolqepunku Glacier冰川底部举行宗教仪式。这项古老传统起源于印加时代。印加人将山看做是神灵,将冰川视为圣水的源泉。而如今,昔日的冰川正在融化,当地人面临信仰危机,人们困惑:这可是神灵留下的眼泪?

到2050年,全球海平面平均将上升30至50厘米,世界各地海岸线的70%,美国海岸线的90%将被海水淹没。若不控制,到2100年海平面将上升1米,一些沿海城市将不复存在,数以千万计的人将沦为环境难民。

威尼斯是世界上仅有的几个能真正被称为“独一无二”的城市之一。威尼斯最精华的建筑物在200年间鲜有改变,城市里依然回荡着人们踩在石板路上的脚步声和船夫们的叫喊声。错综复杂的水道、建筑艺术极致的圣马可广场、华丽的面具嘉年华、街边林立的咖啡店,都是迷人的景点。这座城市赖以成名的水,不久可能为威尼斯的诗情画意画上句点。长年的水患不断冲蚀威尼斯的地基,造成地层每年下沉0.5厘米,如果再不加以抢救,预计威尼斯在2050年就会完全被海水淹没。

由于“温室效应”引起的气候带移动和降雨带变化,导致水、旱、风、虫等自然灾害更加频繁而严重。地处中纬度的各大陆内地将更加干燥;沿海地区将更加潮湿,洪涝灾害增多,热带风将会增加;农业病虫危害范围将会扩大,而且更加猖狂。我国地处热带和亚热带地区夏季降雨将增多,可能引起更多洪涝灾害,而地处中纬度的中国大部分地区,夏季降雨量则要减少,尤其是西北地区下个世纪干旱将更加严重。

非洲第一高峰乞力马扎罗山,山顶终年都覆盖着一层雪白闪亮的冰河,就像戴着一顶白色假发,是非常罕见难得的自然界奇景。游客可从肯尼亚境内的安波塞利国立公园,远眺山顶上的冰河景观。由于全球暖化,冰河与积雪已逐渐融化,预计到2020年,乞力马扎罗山就会光秃,汇集融化雪水所形成的河流将逐渐干涸,动植物也会因此死亡或迁徙他处,直接冲击国家公园的生态与观光。目前,环保人士已经开始施压,希望能使工业国家减少废气排放,降低污染对生态环境的伤害。

十、昏天暗地的烟雾污染

浓雾笼罩在伦敦上空

1952年12月5日至8日,一场灾难降临了英国伦敦。地处泰晤士河谷地带的伦敦城市上空处于高压中心,一连几日无风,风速表读数为零。大雾笼罩着伦敦城,又值城市冬季大量燃煤,排放的煤烟粉尘在无风状态下蓄积不散,烟和湿气积聚在大气层中,致使城市上空连续四五天烟雾弥漫,能见度极低。在这种气候条件下,飞机被迫取消航班,汽车即便在白天行驶也须打开车灯,行人走路都极为困难,只能沿着人行道摸索前行。

由于大气中的污染物不断积蓄,不能扩散,许多人都感到呼吸困难,眼睛刺痛,流泪不止。伦敦医院由于呼吸道疾病患者剧增而一时爆满,伦敦城内到处都可以听到咳嗽声。仅仅4天时间,死亡人数达4000多人。就连当时举办的一场盛大的得奖牛展览中的350头牛也惨遭劫难。一头牛当场死亡,52头严重中毒,其中14头奄奄待毙。两个月后,又有8000多人陆续丧生。这就是骇人听闻的“伦敦烟雾事件”。

可悲的是,烟雾事件在伦敦出现并不是独此一次,相隔10年后又发生了一次类似的烟雾事件,造成1200人的非正常死亡。直到20世纪70年代后,伦敦市内改用煤气和电力,并把火电站迁出城外,使城市大气污染程度降低了80%,骇人的烟雾事件才没有在伦敦重演。

什么是烟雾污染

1952年酿成伦敦烟雾事件主要的凶手有两个,冬季取暖燃煤和工业排放的烟雾是元凶,逆温现象是帮凶。伦敦工业燃料及居民冬季取暖使用煤炭,煤炭在燃烧时,会生成水、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮和碳氢化合物等物质。这些物质排放到大气中后,会附着在飘尘上,凝聚在雾气上,进入人的呼吸系统后会诱发支气管炎、肺炎、心脏病。当时持续几天的“逆温”现象,加上不断排放的烟雾,使伦敦上空大气中烟尘浓度比平时高10倍,二氧化硫的浓度是以往的6倍,整个伦敦城犹如一个令人窒息的毒气室一样。

地球上还有哪些烟雾事件

1952年伦敦烟雾是比较典型的由于燃煤废气和天气因素共同造成的环境灾害,在人类历史上曾经多次出现类似事件:1930年比利时马斯河谷烟雾事件、1948年发生在美国的多诺拉烟雾事件等都是此类环境灾害的典型案例。

1.马斯河谷烟雾事件

在比利时境内沿马斯河24千米长的一段河谷地带,即马斯峡谷的列日镇和于伊镇之间,两侧山高约90米。许多重型工厂分布在河谷上,包括炼焦、炼钢、电力、玻璃、炼锌、硫酸、化肥等工厂,还有石灰窑炉。

1930年12月1日至5日,时值隆冬,大雾笼罩了整个比利时大地。比利时列日市西部马斯河谷工业区上空的雾此时特别浓。由于该工业区位于狭长的河谷地带,气温发生了逆转,大雾像一层厚厚的棉被覆盖在整个工业区的上空,致使工厂排出的有害气体和煤烟粉尘在地面上大量积累,无法扩散,二氧化硫的浓度也高得惊人。12月3日这一天的雾最大,加上工业区内人烟稠密,整个河谷地区的居民有几千人开始生病。病人的症状表现为胸痛、咳嗽、呼吸困难等。一星期内,有60多人死亡,其中以原先患有心脏病和肺病的人死亡率最高。与此同时,许多家畜也患了类似病症,死亡的也不少。据推测,事件发生期间,大气中的二氧化硫浓度竟高达25~100毫克/立方米,空气中还含有有害的氟化物。专家们在事后进行分析认为,此次污染事件,几种有害气体与煤烟、粉尘同时对人体产生了毒害。

2.美国多诺拉烟雾事件

多诺拉是美国宾夕法尼亚州的一个小镇,位于匹兹堡市南边30千米处,有居民1.4万余人。多诺拉镇坐落在一个马蹄形河湾内侧,两边高约120米的山丘把小镇夹在山谷中。多诺拉镇是硫酸厂、钢铁厂、炼锌厂的集中地,多年来,这些工厂的烟囱不断地向空中喷烟吐雾,以致多诺拉镇的居民们对空气中的怪味都习以为常了。

1948年10月26日至31日,持续的雾天使多诺拉镇看上去格外昏暗。气候潮湿寒冷,天空阴云密布,一丝风都没有,空气失去了上下的垂直移动,出现逆温现象。在这种死风状态下,工厂的烟囱却没有停止排放,就像要冲破凝住了的大气层一样,不停地喷吐着烟雾。

两天过去了,天气没有变化,只是大气中的烟雾越来越厚重,工厂排出的大量烟雾被封闭在山谷中。空气中散发着刺鼻的二氧化硫气味,令人作呕。空气能见度极低,除了烟囱之外,工厂都消失在烟雾中。

随之而来的是小镇中有6000人突然发病,症状为眼疾病、咽喉痛、流鼻涕、咳嗽、头痛、四肢乏倦、胸闷、呕吐、腹泻等,其中有20多人生命垂危。死者年龄多在65岁以上,大都原来就患有心脏病或呼吸系统疾病,情况和当年的马斯河谷事件相似。

这次的烟雾事件发生的主要原因,是由于小镇上的工厂排放的含有二氧化硫等有毒有害物质的气体及金属微粒在气候反常的情况下聚集在山谷中积存不散,这些毒害物质附着在悬浮颗粒物上,严重污染了大气。人们在短时间内大量吸入这些有毒害的气体,引起各种症状,以致暴病成灾。

十一、不堪忍受的光化学烟雾

洛杉矶上空的新污染

洛杉矶位于美国西南海岸,西面临海,三面环山,是个阳光明媚、气候温暖、风景宜人的地方。早期金矿、石油和运河的开发,加之得天独厚的地理位置,使它很快成为一个商业、旅游业都很发达的港口城市。洛杉矶市很快就变得空前繁荣,著名的电影业中心好莱坞和美国第一个迪斯尼乐园都建在这里。城市的繁荣又使洛杉矶的人口剧增。白天,纵横交错的城市高速公路上拥挤着数百万辆汽车,整个城市仿佛一个庞大的蚁穴。

然而好景不长,从20世纪40年代初开始,人们就发现这座城市一改以往的温柔,变得“疯狂”起来。每年从夏季至早秋,只要是晴朗的日子,城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾,使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红、咽喉疼痛、呼吸憋闷、头昏、头痛。1943年以后,烟雾更加肆虐,以致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死,柑橘减产。仅1950-1951年两年间,美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年,因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人。1970年,约有75%以上的市民患上了红眼病。这就是最早出现的新型大气污染事件——光化学烟雾。

什么是光化学烟雾

光化学烟雾是由于汽车尾气和工业废气排放造成的,一般发生在湿度低、气温在24℃~32℃的夏季晴天的中午或午后。汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮被排放到大气中后,在强烈的阳光紫外线照射下,会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后,会变得不稳定起来,原有的化学链遭到破坏,形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应,其产物为含剧毒的光化学烟雾。

光化学烟雾的特征是烟雾呈蓝色,具有强氧化性,能使橡胶开裂,刺激人的眼睛,伤害植物叶子,并使大气能见度降低;其刺激物浓度的高峰在中午或午后;污染区域往往在污染的下风向几十至几百千米处。

光化学烟雾的形成条件是大气中有氮氧化物和碳氢化合物存在,大气湿度较低,而且有强的阳光照射。这样在大气中就会发生一系列复杂的反应,生成一些二次污染物,如臭氧、醛、过氧乙酰硝酸酯、过氧化氢等。光化学烟雾一般发生在大气湿度较低、气温为24℃~32℃的夏季晴天,污染高峰出现在中午或稍后。光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。

光化学氧化剂的生成不仅包括光化学氧化过程,而且还包括一次污染物的扩散输送过程。因此,光化学氧化剂的污染不只是城市的问题,而且是区域性的污染问题。短距离传输可造成臭氧等的最大浓度出现在污染源的下风向;中尺度传输可使臭氧等扩展至约100千米的下风向;如果同大气高压系统相结合可传输几百千米。所以,一些乡村地区也有光化学烟雾污染的现象。

其他地区发生的光化学烟雾事件

洛杉矶的遭遇并不是个别的,从那以后,类似的事件一再发生,为人们敲响了警钟。

1970年,美国加利福尼亚州发生光化学烟雾事件,农作物损失达2500多万美元。

1971年,日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件,使一些学生中毒昏倒。与此同时,日本的其他城市也有类似的事件发生。此后,日本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。日本环保部门经对东京几个主要污染源排放的主要污染物进行调查后发现,汽车排放的一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物三种污染物约占总排放量的80%。

1997年夏季,拥有80万辆汽车的智利首都圣地亚哥也发生光化学烟雾事件。由于光化学烟雾的作用,迫使政府对该市实行紧急状态:学校停课、工厂停工、影院歇业,孩子、孕妇和老人被劝告不要外出,使智利首都圣地亚哥处于“半瘫痪状态”。在北美、英国、澳大利亚和欧洲地区也先后出现这种烟雾。

十二、切尔诺贝利的阴影

切尔诺贝利核电站位于苏联基辅市北130千米的地方,是苏联1973年开始修建,1977年启动的最大的核电站,它共有4台机组。

1986年4月25日,切尔诺贝利核电站的4号动力站开始按计划进行定期维修。然而,由于电站人员多次违反操作规程,导致反应堆能量增加,状态十分不稳定。1986年4月26日对于切尔诺贝利核电站来说是悲剧开始的日子。凌晨1点23分,两声沉闷的爆炸声打破了周围的宁静。随着爆炸声,一条30多米高的火柱掀开了反应堆的外壳冲向天空。反应堆的防护结构和各种设备整个被掀起,高达2000℃的烈焰吞噬着机房,熔化了粗大的钢架。携带着高放射性物质的水蒸气和尘埃随着浓烟升腾、弥漫,遮天蔽日。虽然事故发生6分钟后消防人员就赶到了现场,但强烈的热辐射使人难以靠近,只能靠直升机从空中向下投放含铅和硼的沙袋,以封住反应堆,阻止放射性物质的外泄。